(57)【要約】  遮蔽素子（１）は、剛体基板（２）と、上記基板の二つの面（Ｓ１、Ｓ２）のうち一つに配置される、少なくとも一つの導電性２次元構造（１１）を備える。上記基板と上記少なくとも一つの導電性２次元構造は、上記遮蔽素子 の光学透過性および遮蔽効率の値のうち少なくとも一つが、遮蔽素子の二つの領域（Ｚ１、Ｚ２）の間で変化するように構成される。このような遮蔽素子によって、複数の光学センサを備える検知システムの組み立てを容易にすることができる。
2019519812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１．複数の領域（Ｚ１、Ｚ２）を備える光学的に透過性を有する電磁気的遮蔽素子（１）であって、
二つの対向する面（Ｓ１、Ｓ２）を有する剛体基板（２）であって、前記二つの対向する面の間で、０．１ＧＨｚから４０ＧＨｚの間の周波数ｆを有する少なくとも一つの電磁放射に対して、少なくとも部分的に透過性を有する剛体基板と、
前記基板の二つの面（Ｓ１、Ｓ２）の一方に配置される少なくとも一つの導電性２次元構造（１１）であって、少なくとも前記遮蔽素子（１）の分離された複数の領域（Ｚ１、Ｚ２）内に配置され、前記領域のそれぞれにおいて、０．２μｍから１５μｍの波長を有する光学放射に対して、少なくとも部分的に透過性を有する２次元構造を備え、
前記基板（２）は、前記二つの面（Ｓ１、Ｓ２）の間で、それぞれの光学放射に対して、少なくとも部分的に透過性を有しており、かつ、前記基板は、前記遮蔽素子（１）のすべての領域（Ｚ１、Ｚ２）の間で連続的な材料から構成されており、
前記導電性２次元構造（１１）は、前記遮蔽素子（１）の領域（Ｚ１、Ｚ２）の一つにそれぞれ含まれる前記２次元構造の部分を繋ぐ少なくとも一つの連続する導電経路（１３）を有し、
前記遮蔽素子（１）は、前記領域のうち第２の領域（Ｚ２）において有効な光学透過性と遮蔽効率からなる第２セットの値とは異なる、少なくとも一つの光学透過性と遮蔽効率からなる第１セットの値を、前記領域のうち第１の領域（Ｚ１）において有し、前記光学透過性は、前記第１および第２の領域において、光学放射の同じ波長に関する値であり、前記遮蔽効率は、前記第１および第２の領域において、電磁気的放射の同じ一つの周波数に関する値であり、
前記光学透過性は、前記二つの面（Ｓ１、Ｓ２）の間のそれぞれの領域（Ｚ１、Ｚ２）において、前記遮蔽素子（１）を通過するように意図された光学放射に関連し、
ＥＢ（ｆ）と表記され、デシベル単位で表される前記遮蔽効率は、以下の（式）
ＥＢ（ｆ）＝−１０・ｌｏｇ１０（Ｔ（ｆ））・・・・（式）
（Ｔ（ｆ）は、０．１ＧＨｚから４０ＧＨｚの間の周波数を有し、それぞれの領域（Ｚ１、Ｚ２）において、前記二つの面（Ｓ１、Ｓ２）の間で、前記遮蔽素子（１）を通過する電磁放射に対する、前記遮蔽素子のエネルギー透過効率）
で定義されることを特徴とする遮蔽素子。
【請求項２】
前記基板（２）は、前記遮蔽素子（１）の少なくとも二つの分離された領域（Ｚ１、Ｚ２）において、第１面（Ｓ１）に第１の導電性２次元構造（１１）を有し、前記基板の他方の面（Ｓ２）において、二重２次元構造を有する領域と呼ばれる、前記二つの領域のうちの少なくとも一方において、第２の導電性２次元構造（１２）を有することを特徴とする請求項１に記載の遮蔽素子（１）。
【請求項３】
前記基板（２）は、０．１ＧＨｚから４０ＧＨｚの範囲のそれぞれ異なる周波数を有する少なくとも二つの電磁放射に対して少なくとも部分的に透過であり、前記二重２次元構造を有する領域における前記基板（２）の厚さは、前記二つの電磁放射が、二つの面（Ｓ１、Ｓ２）の間で、前記二重２次元構造を有する領域において、前記遮蔽素子（１）を通過するとき、前記二つの電磁放射のうち最大の周波数を有する一方の電磁放射に関する電磁遮蔽効率の値が、前記二つの電磁放射のうち最小の周波数を有する他方の電磁放射に関する電磁遮蔽効率の値よりも、少なくとも５ｄＢ、好ましくは少なくとも１０ｄＢ大きくなるような厚さであることを特徴とする請求項２に記載の遮蔽素子（１）。
【請求項４】
前記基板の前記他方の面（Ｓ２）は、前記第２の導電性２次元構造（１２）を、遮蔽素子（１）の分離された二つの領域（Ｚ１、Ｚ２）に備え、前記遮蔽素子（１）は、二つの面（Ｓ１、Ｓ２）の間で測定された基板（２）の厚さが、前記遮蔽素子（１）の分離された二つの領域の間で異なることを特徴とする請求項２または３に記載の遮蔽素子(１）。
【請求項５】
前記少なくとも一つの導電性２次元構造（１１）は、金属の層、好ましくは、銀または透過性を有する導電性酸化物、好ましくは、スズが注入された酸化インジウムから構成される層を備え、前記層は前記遮蔽素子（１）の二つの異なる領域（Ｚ１、Ｚ２）の間で、可能ならば、異なる厚さを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の遮蔽素子(１）。
【請求項６】
前記少なくとも一つの導電性２次元構造（１１）は、前記基板（２）の前記面（Ｓ１）に形成される導電性材料から構成される格子を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の遮蔽素子（１）。
【請求項７】
前記格子は、前記基板（２）の前記面（Ｓ１）に平行な方向で測定される格子ピッチ（ｐ）と格子ワイヤ幅（ｌ）、および前記基板に垂直な方向で測定される格子を形成する導電材料の厚さ（e）のパラメータのうち少なくとも一つの値が、前記遮蔽素子（１）の二つの領域（Ｚ１、Ｚ２）の間で異なることを特徴とする請求項６に記載の遮蔽素子（１）。
【請求項８】
前記第１（１１）および第２（１２）導電性２次元構造それぞれは、前記遮蔽素子（１）の二つの領域（Ｚ１、Ｚ２）のうち二重格子領域と呼ばれる少なくとも同じ方で導電性材料から構成される格子を備え、前記基板（２）の前記二つの面（Ｓ１、Ｓ２）は、前記二重格子領域において互いに平行であり、前記二つの格子のうち一つは、前記二重格子領域において、他方の格子の少なくとも一部分に、前記二つの面に垂直な方向（Ｄ）で並んでいることを特徴とする請求項２から４の何れか１項を引用する請求項６または７に記載の遮蔽素子（１）。
【請求項９】
少なくとも二つの光学センサ（１０、２０）と請求項１から８のいずれか一項に記載の遮蔽素子（１）を備える検知システムであって、前記遮蔽素子（１）の第１の領域（Ｚ１）が、前記光学センサのうち第１の光学センサ（１０）への光学放射入力（Ｅ１）と前記第１の光学センサの光学入力領域の間に留まるように、かつ、前記遮蔽素子（１）の第２の領域（Ｚ２）は、前記光学センサのうち第２の光学センサへの光学放射入力（Ｅ２）と前記第２の光学センサの光学入力領域の間に留まるように、前記光学センサが前記遮蔽素子（１）に対して固定されることを特徴とする検知システム。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか一項に記載の遮蔽素子（１）を製造する方法であって、
前記基板（２）を、すべての領域（Ｚ１、Ｚ２）の間で連続的な材料で構成された剛体部分として提供する工程と、
前記連続する導電経路（１３）の少なくとも一部と同時に、前記遮蔽素子（１）の領域（Ｚ１、Ｚ２）の少なくともいくつかに、前記少なくとも一つの導電性２次元構造（１１）の少なくとも一部分を形成するように、前記基板（２）の少なくとも一方の面（Ｓ１）に、少なくとも一つの導電性材料を堆積する工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記遮蔽素子（１）は、請求項４に記載された遮蔽素子（１）であり、
前記遮蔽素子（１）の前記二つの領域（Ｚ１、Ｚ２）のうち少なくとも一方において、前記基板（２）を加工または研磨する工程、および
前記遮蔽素子（１）の二つの領域（Ｚ１、Ｚ２）の少なくとも一方において、前記第２の導電性２次元構造（１２）の少なくとも一部分を形成するように、少なくとも一つの導電材料を、前記基板（２）の前記他方の面（Ｓ２）に堆積する工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記基板の前記他方の面（Ｓ２）に導電材料を堆積する間、前記第２の導電性２次元構造（１２）の少なくとも一部分が、前記遮蔽素子（１）の前記二つの領域（Ｚ１，Ｚ２）の少なくとも一方に形成され、同時に、前記基板の前記他方の面において、前記遮蔽素子（１）の前記二つの領域の一方にそれぞれ含まれる前記第２の導電性２次元構造の部分を互いに連結する他の連続的な導電経路（１４）の少なくとも一部が形成されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記遮蔽素子（１）は請求項６に記載された遮蔽素子（１）であり、前記格子の少なくとも一部を形成する導電性材料が前記基板（２）上に堆積され、その後、ポジティブレジストフォトリソグラフィの工程を使って選択的にエッチングを行うことを特徴とする請求項１０から１２のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記遮蔽素子（１）は請求項６に記載に記載された遮蔽素子（１）であり、前記格子に補完的なパターンがネガティブレジストによって前記基板（２）に形成され、その後、前記格子の導電材料が、前記基板上のレジストがない部分に堆積され、その後、補完的なパターンのレジストが取り除かれることを特徴とする請求項１０から１２のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記遮蔽素子（１）は請求項７に記載に記載された遮蔽素子（１）であり、前記格子の前記導電性材料の厚さが前記基板（２）の前記二つの領域（Ｚ１、Ｚ２）の間で異なり、
前記導電性２次元構造（１１）を堆積する工程は、
格子パターンを有し、それ自身、導電性である導電性２次元構造（１１）の初期部分を、前記二つの領域（Ｚ１、Ｚ２）に、同時に形成するサブ工程、その後、
少なくとも、前記二つの領域のうち、前記格子の導電材料の厚さが最大になるように意図される一方の領域において、前記導電性２次元構造の前記初期部分に、追加の導電材料を電着するサブ工程を少なくとも含むことを特徴とする請求項１０から１４のうちいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的に透過性を有する電磁気的学遮蔽素子、およびそのような遮蔽素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線領域での光学放射に敏感な光学センサ等、光学センサは、数々の用途に使用される。しかし、そのような光学センサの動作は、特に、極超短波において、電磁気的放射によって妨げられる場合がある。したがって、そのような光学センサの光学入力側の前方に、遮蔽素子を配置することが知られている。そのような遮蔽素子は、少なくとも部分的に極超短波放射の一部分に対して不透過であり、一方で、光学放射に対して、部分的に透過性がある。これを達成するために、前記遮蔽素子は、導電性があり、光学的放射に対して少なくとも部分的に透過な、少なくとも１つの２次元構造を備えている。
【０００３】
更に、有効であるためには、前記導電的な２次元構造は、光学センサが搭載される支持体または自動車にグラウンド接続されなければならない。このように、それぞれの光学センサを支持体または自動車で使用するために搭載する過程には、遮蔽素子を光学センサの光学入力の前方に組み立て取り付ける工程と、遮蔽素子の導電的２次元構造をグランド接続する工程と、が必要となる。
【０００４】
より詳細には、本願発明以前から知られていた、そのような遮蔽素子は、対向する二つの面を有し、少なくとも部分的に透過性を有するであり、前記二つの面の間は、０．１ＧＨｚから４０ＧＨｚ（ギガヘルツ）の周波数の電磁放射のうち少なくとも一つに対して、透過である剛体基板と、前記基板の面のうちの１つに配置される、０．２μｍから１５μｍ（ミクロン）の間の波長を持つ光学放射に対して、少なくとも部分的に透過な、少なくとも１つの導電性の２次元構造と、を備えている。
【０００５】
前記基板は、二つの面の間で、この光学放射に対して、少なくとも部分的に透過性を有する。ここでの光学透過は、前記基板と導電性２次元構造に対して、二つの面の間の遮蔽素子を通過させることを意図した光学放射に関する。
【０００６】
更に、ＥＢ（ｆ）と表記され、デシベル（ｄＢ）で表わされる遮蔽効率は、ＥＢ（ｆ）＝−１０・ｌｏｇ１０（Ｔ（ｆ））で定義される。ここで、Ｔ（ｆ）は、０．１ＧＨｚから４０ＧＨｚ（ギガヘルツ）の間の周波数ｆを持ち、二つの面の間の遮蔽素子を通過する電磁放射に対する、遮蔽素子のエネルギー伝達効率を表す。
【０００７】
更に、複数の光学センサを組み合わせた複合光学検知システムが利用されている。そして、これらの光学センサは、例えば、様々な配向性でマウントヘッド上に配置することができる。一つの光学センサに一つの遮蔽素子が必要であり、このような複数の光学センサに、全ての光学遮蔽素子を取り付け結合して、光学検知システムを完成させるのは、複雑で時間がかかる。更に、遮蔽素子それぞれを電気的に結合する必要があり、それがマルチ光学センサシステムの複雑さを一層増加させている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
こうした状況を考慮して、本発明の一つの目的は、こうしたマルチ光学センサシステムの複雑さと製造コストを抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的、またはその他の目的を達成するため、本願発明の第１の実施形態では、上述の公知のタイプの、しかし、複数の領域を有する光学的に透過性を有する電磁気的遮蔽素子を提供する。
【００１０】
本願発明の第１の特徴によれば、前記導電性の２次元構造は、前記基板の２つの面のうちの１つで、少なくとも遮蔽素子の複数の分離された領域内に配置される。更に、それぞれの領域では、０．２μｍから１５μｍ（ミクロン）の間の周波数を有する光学放射に対して、少なくとも部分的に透過性を有する。
【００１１】
本願発明の第２の特徴によれば、前記基板は、それぞれの光学放射に対して、２つの面の間で、少なくとも部分的に透過性を有し、遮蔽素子の全ての領域の間で、連続的な材料から構成される。
【００１２】
本願発明の第３の特徴によれば、前記導電性の２次元構造は、遮蔽素子のそれぞれの領域に含まれる２次元構造の各部分をつなぐ、少なくとも１つの連続的な、導電性経路を備える。
【００１３】
本願発明の第４の特徴によれば、遮蔽素子は、第１の領域に、第２の領域で有効な光学透過と遮蔽効率から構成される第２セットの値とは異なる、少なくとも１つの光学透過と遮蔽効率から構成される第１セットの値を有する。第４の特徴では、第１および第２領域において、前記光学透過は同じ波長の光学放射に関し、前記遮蔽効率は同じ周波数の電磁放射に関する。
【００１４】
上述のように、本発明は、並べて配置された複数の光学センサに適する単一の遮蔽素子を提供する。この単一の遮蔽素子の組み立てと取りつけは、複数の遮蔽素子から構成されるマルチ光学センサシステムを組み立てる場合よりも、簡単であり、マルチ光学センサシステムの複雑さと組み立てコストを低減する。
【００１５】
更に、本発明の遮蔽素子は、すべての領域に含まれる導電性２次元構造のすべての部分を相互に電気的結合し、統合する。したがって、前記遮蔽素子の外部にグラウンド接続する単一の電気的結合だけで、遮蔽素子全体の組み立てに充分である。つまり、マルチ光学センサシステムの全ての光学センサを遮蔽することによって、同時に（全ての光学センサ）を保護することができる。
【００１６】
本発明の第１の実施態様では、前記基板は、遮蔽素子の少なくとも二つの分離された領域で二つの面のうちの第１面に、第１の導電性２次元構造を備え、同時に、基板の他の面の、前記二つの領域のうち一つに、第２の導電性２次元構造を備えてもよい。このような構造は、二重２次元構造と呼ばれる。また、前記基板は、０．１ギガヘルツから４０ギガヘルツの間で異なった周波数を持つ少なくとも二つの電磁放射に対して、少なくとも基板部分的に透過であってもよい。この場合、二重２次元構造を有する領域における基板の厚さは、前記二つの電磁放射が、二重２次元構造を有する領域の二つの面の間の遮蔽素子を通過するとき、二つの電磁放射のうち最大周波数を有する電磁放射に関する電磁気的遮蔽効率の値が、最小周波数を有する他の電磁放射に関する電磁気的遮蔽効率の値よりも、５から１０ｄＢ大きくなるように選択されてもよい。
【００１７】
可能ならば、本発明の第１の実施態様のいくつかでは、基板の他方の面にも、遮蔽素子の分離された二つの領域に、第２の導電性２次元構造を備えていてもよく、遮蔽素子では、二つの面の間で測定される基板の厚さが、前記分離された二つの領域の間で異なっていてもよい。
【００１８】
全般的に本発明では、前記少なくとも一つの２次元構造は、金属の層、好ましくは銀または透過性を有する導電性酸化物、好ましくは、スズを注入した酸化インジウムで構成されてもよく、この金属の層は、遮蔽素子の異なる領域で異なる厚さを有していてもよい。
【００１９】
あるいは、前記少なくとも１つの導電性２次元構造は、基板の面に形成される、導電性格子を備えていてもよい。この場合、前記格子は、格子ピッチ、格子ワイヤ幅および格子を形成する導電性材料の厚さのうち少なくとも一つは、遮蔽素子の二つの領域の間で異なる値であってもよい。前記格子ピッチおよび格子ワイヤ幅は、基板の面に平行な方向で測定され、導電性材料の厚さは、基板の面に垂直な方向で測定される。
【００２０】
遮蔽素子が第一実施形態の一つのタイプである場合、つまり、二つの２次元構造を有する場合、第１および第２の２次元構造は、遮蔽素子の二つの領域のうち少なくとも同じ領域に、それぞれ導電性格子を備えてもよい。これを、二重格子領域と呼ぶ。そして、前記基板の二つの面は、二重格子領域において互いに平行であり得、二つの格子のうち一つは、好ましくは、二重格子領域の他の格子の少なくとも一部分と、二つの面に垂直な方向に、一列に並んでいてもよい。このようにすれば、二重格子領域の二つの格子によって起きる合計の光学的シャドーイングは低減され、格子のうちただ一つの格子によって生じるであろうシャドーイングとほぼ等しくなる。
【００２１】
本発明の第２の実施態様は、少なくとも二つの光学センサと、本発明の第１の実施形態の遮蔽素子を備える検知システムを提供する。光学センサは、前記遮蔽素子の第１の領域が、第１光学センサへの光学入力と第１光学センサの光学入力領域の間に配置され続け、前記遮蔽素子の第２の領域が、第２光学センサへの光学入力と第２光学センサの光学入力領域の間に配置され続けるように、前記遮蔽素子に対して固定される。
【００２２】
最後に、本発明の第３の実施形態は、本発明の第１の実施形態による遮蔽素子を製造する方法を提供する。そのような方法は、以下の工程を含む。
【００２３】
全ての領域の間で連続的な材料から構成される剛体部分として、基板を提供する工程、および、
少なくとも一つの導電性２次元構造の少なくとも一部分が前記遮蔽素子の少なくともいくつかの領域に、前記連続的な導電経路の少なくとも一部分と同時に、形成されるように、前記基板の少なくとも一つの面に、前記少なくとも一つの導電性材料を堆積する工程。
【００２４】
前記基板が、遮蔽素子の二つの領域間で異なる厚さを有し、これら二つの領域のそれぞれに、第１及び第２の導電性２次元構造を有する場合、前記方法は、更に、下記二つの工程を有していてもよい。
【００２５】
前記二つの領域のうち少なくとも一つの領域で、前記基板を加工または研磨する工程、および、
前記第２の導電性２次元構造の少なくとも一部を前記遮蔽素子の二つの領域のうち少なくとも一つに形成するように、少なくとも一つの導電性材料を基板の他方の面に堆積する工程。
【００２６】
この場合、導電性材料を基板の前記他方の面に堆積中に、遮蔽素子の前記二つの領域のうちの一つにそれぞれ含まれる前記第２の２次元構造の各部分を結合する他の連続的な導電性経路の少なくとも一部分が基板の他方の面に形成されるのと同時に、前記第２の導電性２次元構造の少なくとも一部分が遮蔽素子の二つの領域のうち少なくとも一つに形成されてもよい。
【００２７】
前記導電性２次元構造の一つが格子である場合には、この格子の少なくとも一部分を形成する導電性材料を基板上に堆積させ、それから、ポジティブレジストリソグラフィのプロセスを使って、選択的にエッチングすることができる。あるいは、格子の補完的なパターンをネガティブレジストによって基板上に形成し、格子を形成する導電性材料を基板上のレジストのない部分に堆積させて、その後、レジストの補完的なパターンを除去してもよい。
【００２８】
最後に、格子の導電性材料の厚さが基板の二つの領域で異なる場合、導電性２次元構造の堆積は、少なくとも、以下のサブステップを含んでもよい。
【００２９】
導電性２次元構造の初期部分を、同時に二つの領域に形成する。この初期部分は、格子のパターンを有しており、それ自身が導電性である。
【００３０】
次に、そして、格子の導電性材料の厚さが最大となる領域の少なくとも一つで、導電性２次元構造の初期部分の上に、更に、導電性材料を電着させる。
【００３１】
この方法は、堆積される導電性材料の厚さが厚く、しかも異なる領域の間で異なる場合には、非常に早く経済的である。
【００３２】
本発明の他の特徴および利点は、非限定的で例示的ないくつかの実施形態に関する以下の記載から、および添付される図面を参照して、明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明にかかる光学的検知システムを示す。
【図２】本発明にかかる数個の遮蔽素子の断面図である。
【図３】図２ｃから２ｅの遮蔽素子に適用される改良を示す。
【図４】本発明にかかる、遮蔽素子の特定の実施形態に適した基板の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
分かりやすさにために、これらの図面で表されるサイズは、実際のサイズや実際のサイズ比に合わせていない。また、異なる図面における同じ参照番号は、同じ要素または同じ機能を有する要素を表す。
【００３５】
図１に示すように、検知システム１００は、ハウジング３０内に並んで配置される二つの光学センサ１０および２０を備える。前記二つの光学センサ１０および２０は、使用時に、それぞれ光学センサ１０は光学入力Ｅ１から、および光学センサ２０は光学入力Ｅ２から、０．２μｍから１５μｍ（ミクロン）の波長の有効光学放射を受光するように構成される。二つの光学センサ１０および２０の有効光学放射は、０．２μｍから１５μｍ（ミクロン）の範囲の波長であればよく、必ずしも、同じ波長を有する必要はない。
【００３６】
しかし、０．１ＧＨｚから４０ＧＨｚ（ギガヘルツ）の周波数を持つ、外部からの電磁照射、特に望ましくない干渉照射によって、光学センサ１０および２０において干渉が発生する場合がある。したがって、電磁照射に対して少なくとも部分的に不透過な素子によって、光学センサ１０および２０を、そのような電磁照射から保護することが必要である。そのような電磁気的干渉に対する保護素子を、当業者間の専門用語で、遮蔽素子と呼ぶ。ハウジング３０は、そのような遮蔽機能を含んでもよい。しかし、特に、遮蔽機能を備えるウィンドウ１は、二つの光学センサ１０および２０の光学入力Ｅ１およびＥ２の前方に配置される。ウィンドウ１は、本明細書を通して、「光学的に透過性を有する電磁気的遮蔽素子」と呼ばれる。本発明によれば、ウィンドウ１は、単一の個体の部品から形成され、二つの光学センサ１０および２０に関する光学的および遮蔽的要求を同時に満たすように構成される。そのために、ウィンドウ１は、システム１００内で光学入力Ｅ１の前方に配置される第１領域Ｚ１において、第１セットの光学的および遮蔽的な性質を有し、光学入力Ｅ２の前方に配置される第２領域Ｚ２において、第２セットの光学的および遮蔽的な性質を有する。ウィンドウ１の領域Ｚ１およびＺ２は、互いに隣接しているが、中間ストリップ、特に、光学入力Ｅ１およびＥ２の間のスペーシングによって分離されてもよい。それぞれの領域Ｚ１およびＺ２におけるウィンドウの光学的および遮蔽的な性質は、光学センサ１０および２０に適合する。それぞれの領域Ｚ１、Ｚ２は、光学センサ１０および２０専用である。特に、二つの光学センサ１０および２０は、０．２から１５ミクロンの波長で、異なる範囲の光学的感受性を有する。二つの光学センサは、また、０．１ＧＨｚから４０ＧＨｚ（ギガヘルツ）のある範囲の電磁照射に対して、異なる遮蔽要求を有する。
【００３７】
ウィンドウ１の面Ｓ１およびＳ２のうち少なくとも一つにおいて導電性である２次元構造を加えることによって、電磁遮蔽が獲得される。遮蔽効率は、２次元構造のコンダクタンスが増えるに従って増加する。しかし、２次元構造のコンダクタンスが大きくかつ均一である（格子がない）場合には、ウィンドウ１の光学的透過性は、２次元構造によって減少する可能性がある。しかし、各光路の感度は、この光路の光学センサ光学入力より前方の領域Ｚ１およびＺ２内で、ウィンドウ１の透過性レベルに依存する。
【００３８】
本発明によれば、ウィンドウ１の同じ部分で、光学的透過性および遮蔽効率という二つの異なるパラメータを両立させることができる。この二つの異なるパラメータは、それぞれ光学センサ１０および２０専用である。
【００３９】
したがって、一般的に言えば、本発明によって、ウィンドウ１は、基板２および少なくとも一つの２次元構造を備える。２次元構造は、導電性であり、参照番号１１で表される（図２ａから２ｅおよび３）。前記基板２は、領域Ｚ１、Ｚ２のそれぞれに対応する光学センサ１０および２０の有効光学放射に対して、領域Ｚ１、Ｚ２のそれぞれにおいて少なくとも部分的に光学的に透過性を有する。好ましくは、基板２は、均一な組成を有する部分であり、したがって、二つの領域Ｚ１およびＺ２において、同時に、二つの光学センサ１０および２０の有効光学放射に対して透過性を有する。前記基板２は、たとえば、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、シリカ（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、あるいは、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）から構成されてもよい。
【００４０】
２次元構造１１によって、可能ならば第２の導電性２次元構造と組み合わせることによって、電磁的遮蔽機能が備わる。第２の導電性２次元構造も導電性であり、ウィンドウ１に組み込まれ、参照番号１２で表される（図２ｃから２ｅおよび３）。
【００４１】
図２ａの実施形態では、ウィンドウ１は、参照番号１１で表され、基板２の面Ｓ１に配置される一つの２次元構造を有する。あるいは、２次元構造１１は、基板２の面Ｓ２に配置されてもよい。２次元構造１１は、光学透過性および遮蔽効率の両方を同時に満たすために、一方は光学センサ１０に適合し、他方は光学センサ２０に適合するように、領域Ｚ１およびＺ２において異なる組成を有してもよい。
【００４２】
２次元構造１１の可能な組成の第１のタイプにおいては、領域Ｚ１、Ｚ２のうち少なくとも一方において、薄い層の積層体であり、遮蔽機構を生み出すために、少なくとも一つの層が導電性であってもよい。この導電層は、例えば、銀（Ａｇ）または微量のスズが注入された酸化インジウム（ＩＴＯ，酸化インジウムスズ）で、できていてもよい。基板２に直交する方向における導電層の厚さが大きくなるに従い、遮蔽効率は高くなる。しかし、この導電層の光学的透過性は、反射および/または吸収によって低下する。それぞれの光学センサにとって同時に満たされる光学的透過性および遮蔽効率を生み出すために、誘電層と一つまたはそれ以上の導電層を、それぞれの層の厚さ、使われるそれぞれの誘電材料の屈折率を適切に選択して組み合わせることは、当業者にとって周知である。したがって、２次元構造１１は、金属および誘電層の積層体であってもよく、それぞれの層では、層の連続性、層の数、層の厚さ、層を構成する材が、領域Ｚ１およびＺ２において、異なっていてもよい（図２a）。そのような薄い層は、スパッタリング、真空蒸着、レーザーアブレーション、および通常ＰＥ−ＣＶＤと呼ばれるプラズマ強化化学蒸着など、当業者に公知の技術によって堆積させることができる。
【００４３】
領域Ｚ１およびＺ２の第２の可能な組成タイプによれば、領域Ｚ１およびＺ２のうち少なくとも一つにおける２次元構造１１は、図２ｂに示すように、導電性ワイヤで作られた格子を備えてもよい。このような格子は、例えば、正方形の格子パターンを有し、導電性の、例えば，銅、銀などの金属のワイヤで構成される。この格子は、基板２の面Ｓ１に配置される。２次元構造１１のバルクコンダクタンスに影響するパラメータは、格子ピッチ、格子ワイヤの幅、格子ワイヤを構成する導電材料の厚さ、格子ピッチと基板２の面Ｓ１に平行な方向で測定したワイヤ幅、この面に直交する方向で測定した導電層の厚さである。ウィンドウ１の領域Ｚ１およびＺ２の双方に形成される格子は、領域Ｚ１およびＺ２に分離して配置される光学センサ１０および２０にそれぞれに適するよう、光学透過性と遮蔽効率の間で妥協を生み出すように、これら三つのパラメータのうち少なくとも一つが、二つの領域の間で異なっている。このような、格子構造にとって、それぞれの領域Ｚ１，Ｚ２における２次元構造１１の光学的透過性は、格子ワイヤによって生み出されるシャドーイングに依存する。基板２の導電性格子を形成する可能な方法によれば、導電性格子パターンは、まず、ポジティブ、または、ネガティブリソグラフィレジストによって、面Ｓ１に構成される。ポジティブリソグラフィレジストが使用されるならば、導電性材料、特に、銀または銅の連続的な層が、最初に、可能であれば、ボンディング層の後に、面Ｓ１上に堆積される。そして、ポジティブリソグラフィレジストの層が、導電層の上に堆積され、マスクを通して、格子ワイヤと同じパターンで放射される。そして、レジストが放射領域で現像され、次に、レジストで保護されない領域で、導電層が、好ましくは化学的に、エッチングされる。ネガティブリソグラフィレジストが使用されるならば、リソグラフィレジストの連続層が、最初に、面Ｓ１に堆積され、マスクを通して、格子ワイヤと同じパターンで放射される。レジストが非放射領域で発達し、次に、ワイヤが形成される位置で選択的に除去される。導電性材料は、レジストおよび面Ｓ１のレジストがない位置の両方に堆積される。そして、導電材料が面Ｓ１上の望ましい位置のみに残るように、最終的に、レジストは適切な溶媒を使って溶解により除去される。この第２の方法は、当業者の専門用語では、「リフトオフ」として知られている。本明細書を通して２次元構造の初期部分と呼ばれる、導電性格子パターンが、ポジティブリソグラフィレジストおよびネガティブリソグラフィレジストを使うこれら二つの方法によって一度堆積されると、二つの領域Ｚ１およびＺ２のうち少なくとも一つにおける導電性材料の厚さは、電解によって、材料を更に堆積させることにより、急激に増加させることができる。前記導電格子パターンは、電極として機能し、この導電パターン上では、更なる導電材料は減り、電解によって堆積する。二つの領域間で、電解時間を変えることによって、二つの領域Ｚ１およびＺ２で、このような追加の導電材料の厚さを異ならせることができる。図２ｂは、領域Ｚ２において領域Ｚ１よりも、格子ピッチおよびワイヤ幅が大きい場合の実施形態を示す。
【００４４】
本発明の他の実施形態は、２次元構造１１として、二つの領域Ｚ１およびＺ２のうち一方の領域で薄い層の積層体に基づく組成、および、他方の領域で導電性材料の格子に基づく組成を採用することによって得られる。
【００４５】
全てのケースにおいて、本発明によって得られる重要な利点によって、導電性２次元構造１１の二つの部分が、これら二つの部分を繋ぐ導電経路１３とともに形成されてもよい。前記二つの部分は、基板２の面Ｓ１上の領域Ｚ１およびＺ２にそれぞれ形成される。導電性２次元構造１１の二つの領域Ｚ１およびＺ２に採用される組成によっては、この導電経路は、２次元構造１１の二つの領域Ｚ１およびＺ２の間で連続してもいいし、あるいは、それぞれＺ１およびＺ２専用である２次元構造１１の二つの部分が重なってもよい。この重なり部分は、電気的な結合を生み出し、面Ｓ１の領域Ｚ１とＺ２の間のストリップに形成される。あるいは、導電経路１３は、領域Ｚ１とＺ２に分離されて含まれる２次元構造１１の二つの部分と電気的に接触する追加の導電層から構成されてもよい。しかし、導電経路１３が、２次元構造１１の二つの部分のうち少なくとも一方と同時に形成される実施形態が好ましい。このようにすると、ウィンドウ１は、ハウジング３０と組みつけられる前に、二つの領域Ｚ１とＺ２の間の２次元構造１１に連続した導電経路が提供される。これにより、たった一つの電気的結合が確立され、２次元構造１１がハウジング３０に接続、またはグランド接続される。
【００４６】
図２ｃは、本発明の更に他の実施形態を示す。この実施形態では、ウィンドウ１は、基板２の面Ｓ１上に２次元構造１１を含むが、更に、二つの領域Ｚ１とＺ２の一方、例えば、領域Ｚ１の面Ｓ２に、追加の導電性２次元構造１２を含む。導電性２次元構造１２は、すでに説明した組成、薄い層の積層体または格子のうちの一つを有してもよい。これにより、２次元構造１１のみで遮蔽する場合に比べて、領域Ｚ１での遮蔽効率を選択的に高めることができる。
【００４７】
図２ｄでは、本発明の更に他の実施形態を示す。この実施形態では、導電性２次元構造１１と１２が、それぞれ、基板２の面Ｓ１、Ｓ２に、二つの領域Ｚ１とＺ２内に拡がっている。すでに記載したあらゆる導電性２次元構造の組み合わせを、二つの領域Ｚ１とＺ２の２次元構造１１と１２を形成するために、それぞれ使用することができる。このようにすると、光学的透過性と遮蔽効率のうち少なくとも一方は、二つの領域Ｚ１とＺ２の間で異なる特定の値を有するウィンドウ１をより簡単に形成することができる。本発明の一つの有利な実施形態において、図２ｄによれば、２次元構造１２は、この導電性２次元構造１２の二つの部分を、領域Ｚ１とＺ２の間で互いにつなぐ導電連続経路１４をも備える。導電経路１４は、２次元構造１１の導電経路１３の組成として上述した組成と同様に組成を有してもよい。
【００４８】
一般的に、二つの領域Ｚ１とＺ２のどちらかで、基板２の両面Ｓ１とＳ２に、導電材料を組み付けることによって導電材料の合計の厚さが増すに従って、この領域での得られる遮蔽効率に関する値が増加する。
【００４９】
図３は、２次元構造１１と１２が、二つの領域Ｚ１およびＺ２のうち同じ側に格子構造を有する場合の可能な改良例を示す。好ましくは、構造１１および１２の各格子は、二つの面Ｓ１およびＳ２に直交する方向Ｄに沿って、互いに揃っている。このような改良によって、二つの格子構造によって生じる光学透過の合計の減少を、低減することができる。実際に、各格子は光学的に不透過であるが、二つの格子によって生じる合計のシャドーイングは、一つの格子によって生じるシャドーイングにほぼ等しい。なお、第２の格子のピッチは、第１の格子のピッチの整数倍に等しい。図３で、記号ｐ、ｌ、およびｅは、それぞれ、二つの格子のうち一方の、ピッチ、ワイヤ幅、および厚さを示す。
【００５０】
２次元構造を基板２の両面Ｓ１とＳ２に、二つの領域Ｚ１とＺ２(図２ｃから２ｅ）の同じ側に備えることによる他の利点は、０．１ＧＨｚから４０ＧＨｚ（ギガヘルツ）の範囲にある第１の周波数における遮蔽効率が、同じく０．１ＧＨｚから４０ＧＨｚ（ギガヘルツ）の範囲にある第２の周波数における遮蔽効率よりも大きい値が得られる可能性があることである。ここで、第１の周波数は、第２の周波数よりも大きい値である。二つの遮蔽効率の値の差は、５ｄＢ（デシベル）、あるいは１０ｄＢ（デシベル）よりも大きくなり得る。このような二つの遮蔽効率の値の単位の異なる差は、関心ある電磁放射の周波数に適合させた場合に、二つの２次元構造１１と１２の間で生じる波干渉効果によって可能となる。実際に、基板２の両面Ｓ１とＳ２に対向する二つの２次元構造１１と１２は、電磁放射に対して、当業者には周知のファブリ・ペロー計を構成する。
【００５１】
図２eから４は、基板２の厚さは、二つの領域Ｚ１とＺ２の間で異なっている本発明の特定の実施形態を示す。このような厚さの差は、二つの２次元構造１１と１２が、それぞれ二つの領域Ｚ１とＺ２で、両面Ｓ１とＳ２を覆う場合には、直前に説明した波干渉効果と生み出すために、有効となり得る。したがって、これら二つの図面では、方向Ｄに平行な方向で測定した基板２の厚さは、領域Ｚ１において、領域Ｚ２におけるよりも大きい。例えば、二つの領域Ｚ１とＺ２における最終的な厚さを有する熱硬化性材料を、直接成形することによって、基板２を製造することができる。あるいは、基板２は、最初、領域Ｚ１とＺ２の両方における厚さを同じに製造し、その後、加工および・または研磨によって、領域Ｚ２を薄くしてもよい。恐らく、特に、基板２が、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）で構成されている場合には、基板２は、領域Ｚ２における厚さが、領域Ｚ１における厚さよりも薄く製造され、二つの層は、加工、研磨、研削によって、最終的な厚さに調整される。好ましくは、導電経路１４を形成する方法では、二つの領域Ｚ１とＺ２の間で、面Ｓ２に段差があるとよい。これを達成するには、指向性のない材料堆積方法、例えば、蒸着、プラズマ強化化学蒸着、または電解が好ましい。
【００５２】
以下の表１から４は、本発明によるウィンドウの４つの例における、光学的透過および遮蔽効率について得られた値を示す。使用された基板は、ガラス(第１から第３例）またはサファイア（第４例）製であり、Ｔｏｐｔと記述される光学透過性は二つの波長１μｍ（ミクロン）と１０μｍ（ミクロン）に対して与えられ、遮蔽効率ＥＢ（ｆ）＝−１０・ｌｏｇ１０（Ｔ（ｆ））は二つの周波数１ＧＨｚ（ギガヘルツ）と２０ＧＨｚ（ギガヘルツ）に対して与えられる。
【００５３】
【表１】
2019519812.tif 000003
【００５４】
【表２】
2019519812.tif 000004
【００５５】
【表３】
2019519812.tif 000005
【００５６】
【表４】
2019519812.tif 000006
【００５７】
本発明は、上に詳述した実施形態のいくつかの小さな側面を変更することにより、再生できることが理解されるであろう。特に、上述の導電性２次元構造を形成するのに使用される堆積工程と数値は、例示的な工程においてのみ適用されるものであり、本発明のそれぞれの応用に従って、変更されうる。
【００５８】
形作られた基板２が使われ、本発明のそれぞれの応用に応じて適合されてもよい。
【００５９】
２次元構造を形成する格子は、遮蔽効率と光学的透過性という観点で、性能を満たす限りは、長方形、六角形、三角形、円形、台形等のパターンを有していてもよい。
【００６０】
遮蔽効率と光学透過における同様の効果を維持しながら、周期的なネットワークの重ね合わせに関係するモアレ現象を除去するために、微振動メッシュ、例えば、ボロノイを使用してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１  遮蔽素子
２  基板
１０、２０  光学センサ
１１、１２  ２次元構造
１３、１４  導電経路
３０  ハウジング
１００  検知システム
Ｅ１、Ｅ２  光学入力
Ｚ１  第１領域
Ｚ２  第２領域
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図２ｅ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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